[发明专利]一种裂隙岩体破坏演化过程中红外辐射监测装置及方法

权利要求书

1.一种裂隙岩体破坏演化过程中红外辐射监测装置，其特征在于，包括伸缩箱部件、红外热像仪（14）、计算机；

所述红外热像仪（14）安装在伸缩箱部件上，且所述红外热像仪（14）与计算机连接。

2.根据权利要求1所述的裂隙岩体破坏演化过程中红外辐射监测装置，其特征在于：所述伸缩箱部件包括箱体Ⅰ（1）、箱体Ⅱ（2），所述箱体Ⅰ（1）包括一端开口的箱身Ⅰ和安装在开口端的挡光门（8），所述箱身Ⅰ为5块隔热板组成的一端开口的长方体形，且箱身Ⅰ另一端的隔热板Ⅰ（11）上设有开口，箱身Ⅰ的顶板、底板上分别开有圆孔Ⅰ（9）、圆孔Ⅱ（10），所述箱体Ⅱ（2）包括一端开口的箱身Ⅱ，所述箱身Ⅱ为5块隔热板组成的一端开口的长方体形，且箱身Ⅱ一端开口处的顶板、底板及两侧板分别向外垂直弯折形成弯折部（12），箱身Ⅱ另一端的侧板上开有监测口（13），箱身Ⅱ的开口端位于箱身Ⅰ内，箱身Ⅱ的顶板、底板及两侧板分别位于隔热板Ⅰ（11）的开口内，所述红外热像仪（14）安装在监测口（13）处。

3.根据权利要求2所述的裂隙岩体破坏演化过程中红外辐射监测装置，其特征在于：所述挡光门（8）为隔热板。

4.根据权利要求2或3所述的裂隙岩体破坏演化过程中红外辐射监测装置，其特征在于：所述隔热板为厚度为5mm的木板。

5.根据权利要求2或3所述的裂隙岩体破坏演化过程中红外辐射监测装置，其特征在于：所述箱体Ⅰ（1）、箱体Ⅱ（2）的内壁上、挡光门（8）的内壁上、监测口（13）的开口处、圆孔Ⅰ（9）、圆孔Ⅱ（10）的孔表面上均涂有黑体漆。

6.根据权利要求2或3所述的裂隙岩体破坏演化过程中红外辐射监测装置，其特征在于：所述弯折部（12）的长度为2cm。

7.一种权利要求1~6所述的裂隙岩体破坏演化过程中红外辐射监测装置进行监测的方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）首先采用喷枪将黑体漆分别均匀喷涂在组装箱体Ⅰ（1）、箱体Ⅱ（2）的所有隔热板的内壁上、挡光门（8）的内壁上、监测口（13）的开口处、圆孔Ⅰ（9）、圆孔Ⅱ（10）的孔表面上；

（2）待黑体漆干燥后，将箱体Ⅰ（1）、箱体Ⅱ（2）组装完成，取下试验机上承压轴（3）上的上承压板（5）、下承压轴（4）上的下承压板（6），然后升高上承压轴（3），升高至能将伸缩箱部件放入上承压轴（3）与下承压轴（4）之间，打开挡光门（8），调节下承压轴（4），使下承压轴（4）的顶部穿过伸缩箱部件的箱体Ⅰ（1）底板上的圆孔Ⅱ（10），然后将下承压板（6）安装在下承压轴（4）上，降低试验机，使上承压轴（3）的底部穿过箱体Ⅰ（1）顶板上的圆孔Ⅰ（9），并将上承压板（5）安装在上承压轴（3）下方，并通过上下调节试验机的上承压轴（3）的位置，调节至上承压轴（3）能在圆孔Ⅰ（9）内上下移动且能阻挡住外界光线为止，关闭挡光门（8）；

（3）将红外热像仪（14）安装在监测口（13）处，并将红外热像仪（14）与计算机连接；

（4）打开挡光门（8），将制备好的裂隙试件（7）放置在试验机的下承压板（6）上，并调整裂隙试件（7）位于上承压板（5）的正下方，且裂隙试件（7）的顶部距离上承压板（5）的下表面0.2~0.5mm，然后关闭挡光门（8）；

（5）按照设定参数开启试验机，使试验机对预制的裂隙试件（7）进行加载，同时启动红外热像仪（14），红外热像仪（14）对加载过程进行监测，直至裂隙试件（7）最终破坏，停止加载；

（6）加载停止后，关闭试验机和红外热像仪（14），然后打开挡光门（8），将裂隙试件（7）的碎屑清理干净；

（7）红外热像仪（14）将监测的数据传输至计算机，计算机运用MATLAB软件对数据进行处理，得到裂隙试件（7）的破坏演化过程中红外辐射温度变异系数CV以及红外辐射温度变异系数CV与时间T的变化关系，通过分析变化关系，实现对岩石破坏过程的监测。